ביולוגיה התפתחותית

התפתחות היא התהליך המורכב שבאמצעותו עובר חד-תאי הופך לאורגניזם רב-תאי. תהליכים התפתחותיים מונחים על ידי מידע המקודד בדנ"א של אורגניזם, וגנטיקאים מנסים להבין כיצד מידע זה מוביל לאורגניזם שנוצר במלואו. וידאו זה סוקר מחקרים מדעיים בתחום הביולוגיה ההתפתחותית, כולל זיהוי גנים ספציפיים השולטים בתהליכים עובריים שונים. מבוא לשאלות העיקריות שנשאלו על ידי גנטיקאים התפתחותיים, ואת השיטות הבולטות המשמשות כדי לענות עליהם, מסופק גם. לבסוף, נדונים מספר יישומים של שיטות בולטות אלה, על מנת להציג ניסויים...

השתקת גנים בתיווך מורפולינו היא טכניקה נפוצה המשמשת לחקר תפקידים של גנים ספציפיים במהלך ההתפתחות. מורפולינוס מעכבים ביטוי גנים על ידי הכלאה ל- mRNAs משלימים. בשל הכימיה הייחודית שלהם, מורפולינוס קל לייצר ולאחסן, מה שהופך אותם חסכוניים להפליא בהשוואה לשיטות אחרות של השתקת גנים. וידאו זה סוקר עיצוב ניסיוני נכון בעת שימוש אלה אוליגונוקלאוטידים. לאחר מכן, הסבר על טכניקות מיקרו-טג'ק מורפולינו בדגי זברה וניתוח פנוטיפים וכתוצאה מכך יידונו. לבסוף, אנו מציגים דוגמאות של יישומים ספציפיים שבהם טכנולוגיית...

טרנסגנזה, או השימוש בהנדסה גנטית לשינוי ביטוי גנים, נמצא בשימוש נרחב בתחום הביולוגיה ההתפתחותית. מדענים משתמשים במספר גישות כדי לשנות את תפקוד הגנים כדי להבין את תפקידם בתהליכים התפתחותיים. זה כולל החלפת גן עם עותק לא מתפקד, או הוספת תג חזותי לגן המאפשר מעקב אחר חלבון ההיתוך שנוצר לאורך כל הפיתוח. בסרטון זה, הצופים ילמדו על העקרונות שמאחורי טרנסגנזה, כמו גם על הצעדים הבסיסיים להכנסת מבנים גנטיים לחיה ומיקוד גנים מעניינים. לאחר מכן הדיון בפרוטוקול ליצירת עכברי הסתרה. לבסוף, כמה יישומים ספציפיים...

אותות מולקולריים ממלאים תפקיד מרכזי בתהליכים המורכבים המתרחשים במהלך התפתחות עוברית. אותות אלה מווסתים פעילויות כגון בידול תאים והעברה, התורמים להיווצרות של סוגי תאים ומבנים ספציפיים. השימוש בגישות מולקולריות מאפשר לחוקרים לחקור בפירוט מנגנונים פיזיים וכימיים אלה. וידאו זה יעבור היסטוריה קצרה של חקר האירועים המולקולריים במהלך הפיתוח. לאחר מכן, שאלות מרכזיות שנשאלו על ידי ביולוגים התפתחותיים מולקולריים היום ייבחנו, ולאחר מכן דיון במספר שיטות בולטות המשמשות לתשובה על שאלות אלה, כגון כתמים, תרבות...

תרבית Explant היא טכניקה שבה תאים חיים או רקמות מוסרים מהעובר להמשך התפתחות מחוץ לאורגניזם. גישה זו ex vivo מאפשר לחוקרים לתפעל ולהתבונן בפיתוח רקמות בדרכים שאינן אפשריות ב vivo. לאחר שהוקמה, תרבות explant משמש לעתים קרובות כדי להבין את התפקיד של גנים ומולקולות איתות אורגנוגנזה. וידאו זה יציג תחילה את העקרונות הבסיסיים של תרבות explant ולהדגים פרוטוקול לבודד ולגדל רקמות יונקים מוסברים. לאחר מכן יידונו שיטות גנטיות ומולקולריות נפוצות למניפולציה של תרבויות הסברה. לבסוף, הצופים ילמדו על האופן שבו...

הרכבה מלאה בהכלאה במקום (WMISH) היא טכניקה נפוצה המשמשת להדמיית המיקום של RNAs מבוטא בעוברים. בתהליך זה, בדיקות RNA המיוצרות באופן סינתטי קשורות תחילה באופן משלים, או "היברידיות", לתעתיקים של גני היעד. אימונוהיסטוכימיה או פלואורסצנטיות משמשת לאחר מכן לזיהוי היברידיות RNA אלה, וחושף דפוסים מרחביים וטמפורליים של ביטוי גנים. שלא כמו טכניקות היברידיות מקומיות מסורתיות, הדורשות מקטעי רקמות דקות שתמונותיהם יצטרכו להיות להרכיב מחדש חישובית, טכניקת ההר שלם מאפשרת להעריך דפוסי ביטוי גנים על כל העובר או...

תאים שיכולים להבדיל למגוון סוגי תאים, המכונים תאי גזע, נמצאים במרכזו של אחד מתחומי המדע המרגשים ביותר כיום. ביולוגים של תאי גזע פועלים כדי להבין את המנגנונים הבסיסיים המסדירים את תפקודם של תאים אלה. חוקרים אלה מעוניינים גם לרתום את הפוטנציאל המדהים של תאי גזע לטיפול במחלות אנושיות. כאן, JoVE מציג מבוא לעולם שובה הלב של ביולוגיה של תאי גזע. אנו מתחילים בציר זמן של מחקרים ציוני דרך, מן הראיות הניסיוניות הראשונות עבור תאי גזע hematopoietic בשנות ה -60, לפריצות דרך האחרונות יותר כמו תאי גזע...

פולחן תאי גזע עוברי (ES) דורש תנאים השומרים על תאים אלה במצב לא מואמצת כדי לשמר את יכולתם להתחדשות עצמית ופלוריפוטנציה. ביולוגים של תאי גזע ממטבים ללא הרף שיטות לשיפור היעילות של תרבית תאי ES, ובמקביל מנסים לכוון את הבידול של תאי ES לסוגי תאים ספציפיים שניתן להשתמש בהם ברפואה רגנרטיבית. סרטון וידאו זה מתאר את העקרונות הבסיסיים של תרבית תאי ES, ומדגים פרוטוקול כללי לגידול ומעבר של תאי ES. אנו גם בוחנים מקרוב את שיטת הטיפה התלויה, המשמשת להבחנה בין תאי ES. לבסוף, וידאו זה יתאר כמה יישומים של...

תאי גזע פלוריפוטנטים המושרים (iPSCs) הם תאים סומטיים שתוכנתו מחדש גנטית ליצירת תאי גזע לא מובחנים. כמו תאי גזע עובריים, ניתן לגדל IPSCs בתנאי תרבות המקדמים בידול לסוגי תאים שונים. לפיכך, IPSCs עשוי לספק מקור בלתי מוגבל פוטנציאלי של כל סוג תא אנושי, המהווה פריצת דרך משמעותית בתחום הרפואה המתחדשת. עם זאת, עדיין יש צורך במחקר נוסף על הנגזרות וההבחנה של IPSCs כדי להשתמש בתאים אלה בפועל קליני. וידאו זה מציג תחילה את העקרונות הבסיסיים מאחורי תכנות מחדש של התא, ולאחר מכן מדגים פרוטוקול ליצירת IPSCs...

Organogenesis הוא התהליך שבו איברים נובעים מאחת משלוש שכבות נבט בשלבים המאוחרים יותר של התפתחות עוברית. חוקרים החוקרים organogenesis רוצה להבין טוב יותר את התוכניות הגנטיות, אינטראקציות תא תא, וכוחות מכניים המעורבים בתהליך זה. בסופו של דבר, מדענים מקווים להשתמש בידע זה כדי ליצור טיפולים ואיברים מלאכותיים שיסייעו בטיפול במחלות אנושיות. סרטון זה מציע סקירה מקיפה של organogenesis, כולל דגשים היסטוריים החל ממחקרים פורצי דרך שנעשו במאה ה -19. לאחר מכן, שאלות מפתח שנשאלו על ידי ביולוגים התפתחותיים...

מיפוי גורל הוא טכניקה המשמשת להבנת האופן שבו תאים עובריים מתחלקים, מבדילים ונודדים במהלך ההתפתחות. בניסויים קלאסיים למיפוי גורל, תאים באזורים שונים של העובר מסומנים בצבע כימי ולאחר מכן במעקב כדי לקבוע אילו רקמות או מבנים הם יוצרים. שיפורים טכנולוגיים מאפשרים כעת לסמן ולאתר תאים בודדים לאורך התפתחות עוברית ובגרות. סרטון זה סוקר את המושגים שמאחורי מיפוי הגורל, ולאחר מכן מפרט פרוטוקול מיפוי גורל בדגי זברה באמצעות חלבונים פלואורסצנטיים פוטואקטיביים. לבסוף, יישומים ספציפיים ושינויים של טכניקה...

ביולוגים התפתחותיים רבים מתעניינים באותות המולקולריים ובאינטראקציות התאיות הגורמות לקבוצת תאים להתפתח לרקמה מסוימת. כדי לחקור זאת, מדענים יכולים להשתמש בטכניקה קלאסית המכונה השתלה, הכוללת רקמה מעובר תורם שנכרת ומושתל בעובר מארח. על ידי התבוננות כיצד רקמות מושתלות מתפתחות בסביבות מארחות, מדענים החלו לנתח את המסלולים המולקולריים שבבית ההתפתחות. בסרטון זה, אנו בוחנים תחילה את תפקיד האינטראקציות התאיות בפיתוח, ועוברים לפרוטוקול השתלה בסיסי. לבסוף, כמה מחקרים התפתחותיים ספציפיים המשתמשים בטכניקה זו...

רקמות נשמרות באמצעות איזון של הזדקנות הסלולר והתחדשות. ההזדקנות מתייחסת לאובדן הדרגתי של התפקוד התאי, והתחדשות היא תיקון של רקמה פגומה המתווכת בדרך כלל על ידי תאי גזע בוגרים או סומטיים קיימים. מדענים מעוניינים להבין את המנגנונים הביולוגיים שמאחורי שני התהליכים המורכבים הללו. על ידי כך, חוקרים עשויים להיות מסוגלים להשתמש בתאי גזע סומטיים לטיפול במחלות ניווניות ולפתח טיפולים שעלולים לעכב את השפעות ההזדקנות. בסרטון זה, אנו מספקים היסטוריה קצרה של תחום ההזדקנות וההתחדשות, הנוגעים לתצפיות שנעשו...

בעלי חיים רבים מפסיקים באופן טבעי לגדול עם הגעתם לבגרות, ולאחר מכן הם עוברים הזדקנות או "הזדקנות" עד למות. משך הזמן בין לידתו של אורגניזם למוות נקרא תוחלת החיים שלו, אשר יכול להיות מושפע מגורמים ביולוגיים וסביבתיים שונים. על ידי חשיפת אורגניזמים לתנאי גדילה שונים, מדענים יכולים להבין טוב יותר את הגורמים המשפיעים על תוחלת החיים. זבובים ותולעים הם אורגניזמים אידיאליים לביצוע ניסויים כאלה, בהתחשב בזמן הדור הקצר שלהם ודרישות התרבות הפשוטות שלהם. סרטון וידאו זה מספק סקירה קצרה של הגורמים המשפיעים על...

תאי גזע סומטיים או בוגרים, כמו תאי גזע עובריים, מסוגלים להתחדשות עצמית אך מדגימים פוטנציאל בידול מוגבל. עם זאת, תאים אלה חיוניים לתהליכים הומיאוסטטיים וממלאים תפקיד חשוב בתיקון רקמות. על ידי לימוד ומניפולציה של אוכלוסיית תאים זו, המדען עשוי להיות מסוגל לפתח טיפולים רגנרטיביים חדשים לפציעות ומחלות. וידאו זה מגדיר תחילה תאי גזע סומטיים, ולאחר מכן בוחן את התפקיד שהתאים האלה ממלאים בהתחדשות רקמות. זה מודגש בתיאור של פרוטוקול המבודד תאי לווין שריר ומשתמש בהם כדי לתקן נזק לשרירים במודל עכבר של ניוון...